BRUNO ALVES ELIBIO
ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE SISTEMAS CONSTRUTIVOS: ALVENARIA ESTRUTURAL E PAREDES DE EPS
Palhoça 2019
BRUNO ALVES ELIBIO
ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE SISTEMAS CONSTRUTIVOS: ALVENARIA ESTRUTURAL E PAREDES DE EPS
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade do Sul de Santa Catarina como requisito parcial à obtenção do título de Engenheiro Civil.
Palhoça 2019
A minha esposa Bianca Castelhano, exemplo de mulher, de profissional, de mãe e a pessoa com quem compartilho todos os momentos da vida. E ao Sr. Gru, incentivador maior, e que sempre me dedicou todo o zelo e suporte nos momentos em que precisei.
AGRADECIMENTOS
A meus pais, pelos ensinamentos e pela formação concedida. A minha irmã, pelas mensagens e palavras de incentivo.
Ao meu filho, que apesar da pouca idade soube entender os meus momentos de ausência e capaz de dar seu apoio através do jeito que lhe é característico.
Ao meu orientador Valdi Henrique Spohr, pelo seu tempo e conhecimento concedido.
E por fim, a todos que direta ou indiretamente, colaboraram para o desenvolvimento deste trabalho.
Obrigado!
“Não somos apenas o que pensamos ser. Somos mais; somos também o que lembramos e aquilo de que nos esquecemos; somos as palavras que trocamos, os enganos que cometemos, os impulsos a que cedemos, sem querer” (FREUD, Sigmund).
RESUMO
Períodos de crises políticas e econômicas estão cada vez mais presentes atualmente, e afetam diretamente o mercado da construção. A procura por técnicas de construção mais eficientes e ao mesmo tempo sustentáveis é fundamental nos dias de hoje. Considerando tal demanda, este trabalho é realizado trazendo uma revisão de literatura apresentando um comparativo entre sistemas construtivos, o modelo em alvenaria estrutural e a técnica construtiva que faz uso de paredes constituídas por poliestireno expandido (EPS). A alvenaria estrutural é um método tipicamente empregado na construção civil. Este sistema possui diversas vantagens quando comparado à sistemas convencionais de pilares, lajes e vigas. No entanto, quando a relação é feita com modelos alternativos, como o sistema de paredes de EPS, o método em alvenaria apresenta prós e contras em alguns pontos cruciais. O sistema se mostra mais vantajoso, apresentando um custo direto inferior, considerando materiais e mão de obra, além de melhores níveis de resistência acústica. Entretanto leva desvantagem nos quesitos resistência a compressão, resistência térmica, além de apresentar um tempo de execução mais lento, acarretando em um prazo de obra mais longo. O uso de novos produtos no ramo da construção possibilita o aprimoramento dos métodos construtivos. No modelo em EPS, que por sua vez é constituído por painéis de poliestireno expandido e telas de aço argamassadas, o EPS se responsabiliza pelo formato e as telas argamassadas garantem a resistência. Em função da simplicidade na execução e da quantidade reduzida de mão de obra envolvidos na aplicação, o tempo de obra é reduzido. Aliado a isto e aos ganhos em resistência também obtidos através das paredes de EPS, este método demonstra-se como um excelente sistema estrutural alternativo ao usual em alvenaria estrutural. Pesquisas relacionadas ao desempenho em geral do modelo de EPS no Brasil, contudo, ainda são insuficientes. Deste modo, este trabalho através de um comparativo com um sistema tradicional, visa realizar uma análise a respeito do desempenho estrutural técnico e econômico desta técnica construtiva, contribuindo para o seu desenvolvimento nas obras de engenharia.
ABSTRACT
Periods of political and economic crises are increasingly present today, and directly affect the construction market. The search for more efficient and at the same time sustainable construction techniques is fundamental these days. Considering this demand, this work is carried out bringing a literature review presenting a comparison between construction systems, the structural masonry model and the constructive technique that makes use of expanded polystyrene (EPS) walls. Structural masonry is a method typically employed in civil construction. This system has several advantages when compared to the conventional systems of pillars, slabs and beams. However, when the relationship is made with alternative models such as the EPS wall system, the masonry method presents pros and cons at some crucial points. The system is more advantageous, presenting a lower direct cost, considering materials and labor, as well as better levels of acoustic resistance. However, it has a disadvantage in terms of compressive strength, thermal resistance, and a slower execution time, resulting in a longer work period. The use of new products in the field of construction enables the improvement of construction methods. In the model in EPS, which in turn consists of expanded polystyrene panels and mortared steel screens, the EPS is responsible for the format and the mortar screens guarantee resistance. Due to the simplicity of the execution and the reduced amount of labor involved in the application, the work time is reduced. Allied to this and the gains in resistance also obtained through the walls of EPS, this method proves to be an excellent structural system alternative to the one usual in structural masonry. Studies related to the overall performance of the EPS model in Brazil, however, are still insufficient. Thus, this work through a comparison with a traditional system, aims to perform an analysis regarding the technical and economic structural performance of this constructive technique, contributing to its development in engineering works.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Monadnock Building ... 23
Figura 2 - Blocos de cerâmica ...25
Figura 3 - Canteiro de obras com bloco de concreto ... 26
Figura 4 - Fluxograma de produção... 30
Figura 5 - Amarração indireta ... 33
Figura 6 - Amarração direta ... 34
Figura 7 - Indicadores de produtividade... ... 36
Figura 8 - Razão unitária de produção... 37
Figura 9 - Obra de grande porte – Complexo de edifícios em alvenaria estrutural ... 38
Figura 10 - EPS – Isopor... 41
Figura 11 - Painéis de EPS ... 42
Figura 12 - Painéis de EPS com grelhas aramadas ... 44
Figura 13 - Blocos de EPS ... 46
Figura 14 - Projeto de corte dos blocos de EPS... 47
Figura 15 - Fixação das telas de aço ... 48
Figura 16 - Tipos de painéis ... 49
Figura 17 - Armazenamento dos painéis em obra ... 50
Figura 18 - Tipos de reforços... 51
Figura 19 - Esquadrias com reforços... 52
Figura 20 - Detalhe dos reforços nos cantos das janelas em obra... 52
Figura 21 - Montagem do sistema... 53
Figura 22 - Arranques para fixação dos painéis ... 54
Figura 23 - Detalhe dos arranques para montagem dos painéis em obra ... 54
Figura 24 - Grampeador com grampos de aço para amarração dos painéis nos arranques ... 55
Figura 25 - Facilidade de transporte dos painéis ... 55
Figura 26 - Detalhe das réguas e escoras que garantem a verticalidade dos painéis diagonais. 56 Figura 27 - Réguas e escoras... 57
Figura 28 - Instalações hidráulicas... 58
Figura 29 - Detalhe das instalações elétricas... 58
Figura 30 - Pistola de ar quente ...59
Figura 32 – Acabamento interno da edificação de 3 pavimentos feita em painéis de EPS ... 60
Figura 33 - Rebocadora pneumática tipo caneca ... 61
Figura 34 - Aplicação de argamassa por equipamento de projeção... 62
Figura 35 - Aplicação de argamassa simples... 62
Figura 36 - Casa de alto padrão com paredes de EPS ... 63
Figura 37 - Edificação de grande porte com paredes em EPS ... 64
Figura 38 - Condomínio Minha Casa Minha Vida... 73
Figura 39 - Planta baixa do protótipo Casa 1.0 da ABCP ... 77
Figura 40 - Corte AB do protótipo Casa 1.0 da ABCP... 77
LISTA DE TABELAS
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Variáveis de controle da produção da alvenaria (Juntas 10 mm) ... 35
Quadro 2 - Número mínimo de corpos de prova por tipo de elemento de alvenaria ... 35
Quadro 3 - Regulamentação para o EPS ... 45
Quadro 4 - Índices de perdas de alguns insumos para alvenaria estrutural ... 71
Quadro 5 - Consumo de mão de obra em horas trabalhadas na alvenaria estrutural com blocos de concreto ... 82
Quadro 6 - Custos diretos do sistema para alvenaria estrutural com blocos de concreto ... 82
Quadro 7 - Consumo de mão de obra em horas trabalhadas no sistema em EPS ... 83
Quadro 8 - Custos diretos do sistema para o EPS ... 83
Quadro 9 - Comparativo de desempenho econômico ... 83
Quadro 10 - Custo unitário básico por metro quadrado ... 84
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 - Comparativo de desempenho técnico entre os sistemas ... 66 Gráfico 2 - Comparativo financeiro atualizado entre os sistemas... 86
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO... 12 1.1 PROBLEMA DE PESQUISA ... 13 1.2 JUSTIFICATIVA ... 13 1.3 TEMA ... 14 1.4 DELIMITAÇÃO ... 14 1.5 OBJETIVOS ... 14 1.5.1 Geral ... 14 1.5.2 Específicos ... 14 1.6 ESTRUTURA DO TRABALHO ... 15 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 16
2.1 SELEÇÃO DE SISTEMA CONSTRUTIVO ... 16
2.1.1 Segurança ... 17
2.1.1.1 Segurança estrutural ... 17
2.1.1.2 Segurança contra o fogo ... 17
2.1.1.3 Segurança no uso e na operação ... 18
2.1.2 Habitabilidade ... 18
2.1.2.1 Estanqueidade ... 18
2.1.2.2 Desempenho térmico ... 19
2.1.2.3 Desempenho acústico ... 19
2.1.2.4 Desempenho lumínico ... 20
2.1.2.5 Saúde, higiene e qualidade do ar ... 20
2.1.2.6 Funcionalidade e acessibilidade ... 21
2.1.2.7 Conforto tátil e antropodinâmico ... 21
2.1.3 Sustentabilidade ... 21 2.1.3.1 Durabilidade ... 21 2.1.3.2 Manutenibilidade ... 21 2.1.3.3 Impacto ambiental ... 22 2.2 ALVENARIA ESTRUTURAL ... 22 2.2.1 Origem e histórico ... 22 2.2.2 Conceitual teórico ... 24 2.2.3 Características e composição... 24 2.2.4 Normas ... 26
2.2.5 Classificação ... 27 2.2.5.1 Método construtivo ... 27 2.2.5.2 Unidade construtiva ... 28 2.2.6 Modulação ... 29 2.2.7 Execução ... 29 2.2.8 Processos de produção ... 30 2.2.8.1 Recebimento ... 31 2.2.8.2 Estocagem... 31 2.2.8.3 Transporte interno ... 31 2.2.8.4 Marcação ... 32 2.2.8.5 Elevação ... 32 2.2.8.5.1 Amarração ... 32 2.2.8.6 Controle ... 34 2.2.9 Mão de obra ... 36 2.2.9.1 Índices de produtividade... 36 2.2.9.2 Produtividade efetiva ... 37 2.2.10 Critérios de uso ... 38 2.2.11 Vantagens e desvantagens ... 39
2.3 EPS - POLIESTIRENO EXPANDIDO ... 41
2.3.1 Origem e histórico ... 41
2.3.2 Composição ... 43
2.3.3 Características do sistema ... 43
2.3.4 Normas ... 45
2.3.5 Obtenção dos blocos de EPS ... 46
2.3.6 Conceito estrutural do sistema ... 46
2.3.7 Painéis ... 47
2.3.7.1 Transporte, armazenamento e materiais aplicados ... 49
2.3.8 Reforços ... 50 2.3.9 Montagem do sistema... 53 2.3.10 Instalações complementares ... 57 2.3.11 Revestimento ... 59 2.3.12 Critérios de uso ... 63 2.3.13 Vantagens e desvantagens ... 65 3 MÉTODO DE PESQUISA... 67
4 ANÁLISE ECONÔMICA ... 68
4.1 ORÇAMENTO E ESTIMATIVA DE CUSTOS ... 68
4.1.1 Tipos de orçamentos... 68
4.1.2 Critérios de quantificação e estimativa de custos em orçamentos ... 69
4.1.3 Critérios de medição e pagamento ... 70
4.1.4 Composição de custos unitários ... 71
4.2 ALVENARIA ESTRUTURAL ... 72
4.2.1 Pontos positivos ... 72
4.2.2 Análise de viabilidade financeira ... 73
4.2.3 Compatibilização crítica ... 74 4.3 PAREDES DE EPS ... 75 4.3.1 Benefícios... 75 4.3.2 Custo médio ... 76 4.4 COMPARATIVO FINANCEIRO ... 76 4.4.1 Edificação modelo ... 76 4.4.2 Materiais e processos ... 79 4.4.3 Abordagem e resultados ... 81 5 CONCLUSÕES ... 87
1 INTRODUÇÃO
A seleção de um sistema construtivo para uma edificação demanda inúmeros critérios a serem considerados no momento da tomada de decisão, a fim de escolher o modelo mais adequado entre os diversos existentes. Qualidade, eficiência, durabilidade, manutenção e custo, são alguns dos quesitos que definem a especificação (CAVALHEIRO, 2009).
A indústria da construção civil dispõe atualmente de uma diversa gama de métodos construtivos para a execução de uma edificação. Alguns sistemas já extremamente consolidados e difundidos, e outros ainda em processo de adequação as demandas exigidas.
Entre os diversos sistemas de construção existentes, este trabalho destaca a alvenaria estrutural, considerada um dos métodos mais usuais e utilizados no Brasil e ao redor do mundo. Caracterizada de acordo com Hendry (1990) como uma das mais antigas técnicas construtivas, praticada desde a antiguidade. As primeiras construções se utilizavam de métodos extremamente rudimentares e meramente empíricos, baseados em experiências e conhecimentos obtidos ao longo do tempo.
Com o decorrer dos anos suas construções foram evoluindo e as técnicas foram aprimoradas. O avanço dos estudos na área possibilitou o desenvolvimento de projetos mais detalhados e dimensionamentos mais precisos, permitindo processos mais coerentes e eficazes. Esta evolução acabou por tornar a alvenaria estrutural estabelecida como um dos mais importantes sistemas construtivos da atualidade (TAIUL, 2010).
Entretanto, a exigência por projetos com custos mais baixos, bem como o aperfeiçoamento e otimização dos processos, tornou necessário a busca por alternativas de modelos construtivos.
A procura de um sistema alternativo de construção também se associa a demanda por sustentabilidade, fator recorrente nos dias atuais no ramo da construção civil, conforme salienta Corrêa (2009, p. 28-29): “A sustentabilidade, com suas múltiplas implicações, deve ser buscada em todas as esferas das ações correlatas ao sistema da construção civil.”
A busca frequente por métodos de desenvolvimento sustentáveis acaba resultando na diminuição do consumo de matérias-primas virgens, dando preferência a materiais reciclados renováveis, no foco em tecnologias limpas, evitando o excesso de resíduos, na otimização dos recursos naturais, a fim de prover condições satisfatórias ao ambiente a ser construído (TESSARI, 2006).
Oriundo desta necessidade destaca-se uma técnica construtiva ainda em fase de consolidação no Brasil, a utilização de paredes de poliestireno expandido (EPS), visando a redução dos insumos em obra e o aprimoramento da metodologia empregada.
Com este intuito procura-se mostrar a aplicabilidade do EPS na formação de paredes para a construção civil, podendo ser visto em obras de engenharia que englobam desde grandes estruturas, como prédios, até residências familiares de pequeno porte.
Considerando os diversos benefícios que o sistema prega trazer, como redução de mão de obra, ganhos de resistência, aumento de produtividade, entre outros, o modelo em EPS se credencia como uma opção de execução.
1.1 PROBLEMA DE PESQUISA
Uma análise comparativa deve estabelecer critérios, argumentos, vantagens e desvantagens de sua utilização. O comparativo deve ser feito de forma objetiva, com base em normas de desempenho, destacando os indicadores que qualificam determinado sistema para o tipo de obra em questão.
De responsabilidade do construtor, projetista, ou responsável, fica a incumbência de determinar a direção a seguir. Diante do exposto, o sistema em paredes EPS pode ser considerado uma opção viável de construção do ponto vista técnico-econômico?
1.2 JUSTIFICATIVA
Justifica-se a escolha do tema deste trabalho pela demanda por otimização e eficiência nos processos, além da necessidade de economia e rapidez, associado a preocupação com o meio ambiente e busca por sustentabilidade. Esta série de fatores acaba por tornar necessário a busca por novos meios de construção.
Segundo Leopoldo (2015) a criação de novos procedimentos visando a organização no meio construtivo, com o intuito de obter avanços em termos de desempenho, produtividade e qualidade são fundamentais. Os processos de produção executados no Brasil ainda resultam em um produto final controverso. Fato este, que evidencia a necessidade por inovações que primem eficiência, aliada a um custo viável.
A questão em si é identificar critérios de utilização conforme o tipo de construção. O uso do EPS surge com alternativa, tendo em virtude suas propriedades isolantes, que proporcionam conforto, atrelado a economia e ganhos de resistência, fácil aplicação,
versatilidade de utilização quanto ao padrão das edificações, além de tratar-se de um modelo sustentável que visa o ganho de eficiência (STOCCO, 2009).
1.3 TEMA
O tema proposto neste trabalho é um comparativo entre sistemas construtivos na construção civil. Onde é realizada a análise do sistema em alvenaria estrutural e o modelo com paredes de EPS.
1.4 DELIMITAÇÃO
Este projeto delimitou-se a colher informações e analisar dois modelos de sistemas construtivos no âmbito técnico e financeiro.
Como base do estudo utilizou-se a literatura do tema e um protótipo de edificação modelo intitulado Casa 1.0 pertencente à Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), executado em alvenaria estrutural composto por blocos de concreto, relacionando-o com o modelo em paredes de EPS.
1.5 OBJETIVOS
1.5.1 Geral
Analisar e comparar as vantagens e desvantagens, técnicas e econômicas, entre os sistemas construtivos de alvenaria estrutural e o de paredes em EPS.
1.5.2 Específicos
Destacar os detalhes e etapas construtivas, descrevendo as principais características, bem como os materiais e técnicas envolvidas em cada sistema.
Elencar as vantagens e desvantagens de cada método de construção, a fim de permitir a definição do sistema mais adequado.
Analisar os custos dos processos empregados, apresentando uma análise financeira comparativa, identificando na literatura através de dados quantitativos e qualitativos dos
materiais e procedimentos respectivamente envolvidos, qual dos sistemas construtivos se mostra mais eficaz para um protótipo modelo de edificação de 42,30 m².
Contribuir através deste estudo para o desenvolvimento do sistema de paredes de EPS no Brasil.
1.6 ESTRUTURA DO TRABALHO
O capítulo 1 apresenta a introdução, o problema de pesquisa, a justificativa, o tema, a delimitação e os objetivos.
Na sequência, o capítulo 2 compreende a revisão bibliográfica do tema proposto, no qual define os métodos de seleção de sistema construtivo, estabelece os critérios de uso, destacando as vantagens e desvantagens de ambos os sistemas. Além disso, aborda-se origem, histórico, conceitual teórico, características, composição, normas, além dos detalhes e técnicas de construção de cada sistema, onde são tratados de forma mais específica os aspectos que englobam o modelo construtivo utilizando paredes de EPS, bem como o usual sistema em alvenaria estrutural
O capítulo 3 identifica qual a metodologia aplicada neste presente trabalho.
O capítulo 4 traz uma análise financeira que discorre a respeito da formação dos orçamentos, dos custos dos materiais e processos envolvidos em cada uma das técnicas de construção detalhadas neste trabalho. Além de um comparativo financeiro relacionando os dois sistemas construtivos.
As conclusões da análise comparativa são abordadas no capítulo 5. Por fim, temos as referências compondo a parte final do trabalho.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 SELEÇÃO DE SISTEMA CONSTRUTIVO
Martins (2013), salienta um dos primeiros aspectos a serem considerados no desenvolvimento da metodologia para seleção de sistemas construtivos. Trata-se da determinação das exigências do usuário definidas na Norma de Desempenho, a NBR 15575 de 2013.
Segundo a NBR 15575:1 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013), os requisitos considerados essenciais no processo são divididos em três grupos: segurança, habitabilidade e sustentabilidade.
1. Segurança: Aborda os itens a serem executados em sua plenitude pois colocam em risco a segurança dos usuários ou inviabilizam a produção da edificação.
- Segurança estrutural; - Segurança contra o fogo;
- Segurança no uso e na operação;
2. Habitabilidade: Apresenta características indispensáveis a fim de estabelecer uma escala de satisfação atrelada às necessidades do usuário:
- Estanqueidade; - Desempenho térmico; - Desempenho acústico; - Desempenho lumínico;
- Saúde, higiene e qualidade do ar; - Funcionalidade e acessibilidade; - Conforto tátil e antropodinâmico;
3. Sustentabilidade: Discorre a respeito do controle sobre impacto ambiental das obras:
- Durabilidade; - Manutenibilidade; - Impacto ambiental;
2.1.1 Segurança
2.1.1.1 Segurança estrutural
Refere-se ao nível de estabilidade do modelo de construção definido e a sua capacidade de resistência as cargas estabelecidas para sua utilização, sem atingir o “estado limite último”, que corresponde a ruína do elemento ou parte dele, nem comprometer sua durabilidade (GONÇALVES, 2003).
A NBR 15575:1 (2013, p. 14-15) detalha abaixo os componentes e solicitações do item em questão:
* Estabilidade e resistência estrutural: Evitar a ruína da estrutura pela ocorrência de algum estado-limite último. Os estados-limites últimos (ELU) determinam a paralisação, no todo ou em parte, do uso da construção, por sua simples ocorrência. * Deformações, fissurações ocorrência de outras falhas: Circunscrever as deformações resultantes das cargas de serviço e as deformações impostas ao edifício habitacional ou sistema a valores que não causem prejuízos ao desempenho de outros sistemas e não causem comprometimento da durabilidade da estrutura (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p. 14-15).
2.1.1.2 Segurança contra o fogo
Gonçalves (2003) aborda este requisito enfatizando a relação não apenas ao controle do risco de início de incêndio em decorrência dos equipamentos existentes (que podem ser fontes acidentais de fogo), como também à reação ao fogo dos materiais constituintes da edificação (formação de fumaça e/ou geração de gases tóxicos).
De acordo com NBR 15575:1 (2013, p. 14-15) as exigências que pautam essa norma são as seguintes:
Proteger a vida dos ocupantes das edificações e áreas de risco, em caso de incêndio; Dificultar a propagação do incêndio, reduzindo danos ao meio ambiente e ao patrimônio; Proporcionar meios de controle e extinção do incêndio; Dar condições de acesso para as operações do Corpo de Bombeiros (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p 14-15).
Os objetivos principais de garantir a resistência ao fogo dos elementos estruturais são:
Possibilitar a saída dos ocupantes da edificação em condições de segurança; Garantir condições razoáveis para o emprego de socorro público, onde se permita o acesso operacional de viaturas, equipamentos e seus recursos humanos, com tempo hábil para exercer as atividades de salvamento (pessoas retidas) e combate a incêndio (extinção); Evitar ou minimizar danos à própria edificação, às outras adjacentes, à infraestrutura pública e ao meio ambiente(NBR 15575:1, 2013, p.16).
2.1.1.3 Segurança no uso e na operação
Devem ser previstas no projeto e na execução conforme a NBR 15575:1 (2013, p.18)formas de minimizar durante o uso da edificação o risco de:
Queda de pessoas em altura: telhados, áticos, lajes de cobertura e quaisquer partes elevadas da construção; [...] Ferimentos ou contusões em função da dessolidarização ou da projeção de materiais ou componentes a partir das coberturas e das fachadas, tanques de lavar, pias e lavatórios, com ou sem pedestal, e de componentes ou equipamentos normalmente fixáveis em paredes; Ferimentos ou contusões em função de explosão resultante de vazamento ou de confinamento de gás combustível (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p. 18).
2.1.2 Habitabilidade
2.1.2.1 Estanqueidade
Este requisito aborda o nível de estanqueidade à água, ao ar, ao pó, alguns tipos de materiais, além de insetos e pequenos animais. O nível estanque da água tem sido a principal preocupação nos estudos direcionados a definição dos parâmetros de avaliação (PAYAO; SCHMIDT; SCHROEDER, 2000).
A exposição à aguas pluviais, à umidade oriunda do solo e aquela vinda do uso da moradias habitacionais, devem ser consideradas em projeto, afinal a umidade tende a acelerar os processos de deterioração e acaba por gerar a perda das condições de habitabilidade e higiene do ambiente construído (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013).
A norma citada no parágrafo acima completa frisando um princípio essencial neste requisito, que é a estanqueidade das fontes de umidade internas e externas à edificação.
2.1.2.2 Desempenho térmico
As exigências de conforto térmico procuram limitar as sensações impertinentes geradas pela perda considerável de calor pelo corpo, através da disparidade de temperatura entre as inúmeras partes do corpo, pela dificuldade de expulsar o calor oriundo do organismo e pela presença de superfícies frias (SILVA, 2009).
O processo de avaliação do desempenho térmico segundo consta na NBR 15575:1 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013) é composto pelas seguintes etapas:
a) Caracterização das demandas humanas de conforto térmico; b) Caracterização das condições costumeiras de exposição ao clima; c) Caracterização da edificação e da sua ocupação;
d) Caracterização do funcionamento térmico da edificação; e) Avaliação da performance térmica da edificação.
2.1.2.3 Desempenho acústico
De Freitas (2006) relaciona a compatibilidade do nível sonoro com as atividades a serem realizadas no interior da edificação, ao ruído de impacto e de equipamentos no interior e exterior da edificação além da exigência de sonoridade (que é exprimida no tempo de reverberação nos compartimentos) e de intimidade.
Na sequência são elencados os requisitos mínimos para o desempenho acústico ideal, conforme a NBR 15575:1 (2013, p. 23):
Propiciar condições mínimas de desempenho acústico da edificação, com relação a fontes normalizadas de ruídos externos aéreos; Propiciar condições de isolação acústica entre as áreas comuns e ambientes de unidades habitacionais e entre unidades habitacionais distintas; Propiciar condições mínimas de desempenho acústico do interior da edificação, com relação a fontes padronizadas de ruídos de impacto (ASSOCIALÇAO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p. 23).
2.1.2.4 Desempenho lumínico
O requisito estabelece os níveis mínimos de luminosidade natural. É recomendado que a iluminação natural oriunda das salas de estar e dormitórios sejam geradas através de vãos das esquadrias. Em relação as janelas, é recomendado que a altura do parapeito esteja a 100 centímetros do piso interno em sua amplitude, enquanto a altura da testeira do vão no m a 220 centímetros a partir do piso interno no máximo (SORGATO, 2014).
As premissas esperadas neste quesito da normativa são:
Os requisitos de iluminância natural podem ser atendidos mediante adequada disposição dos cômodos, (arquitetura), correta orientação geográfica da edificação, dimensionamento e posição das aberturas, tipos de janelas e de envidraçamentos, rugosidade e cores dos elementos (paredes, tetos, pisos etc), inserção de poços de ventilação / iluminação, eventual introdução de domus de iluminação, etc; A presença de taludes, muros, coberturas de garagens e outros obstáculos do gênero não podem prejudicar os níveis mínimos de iluminância especificados; Nos conjuntos habitacionais integrados por edifícios, a implantação relativa dos prédios, de eventuais caixas de escada ou de outras construções, não podem prejudicar os níveis mínimos de iluminância especificados (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p. 26).
Já a iluminação artificial deve propiciar condições de iluminação internas
satisfatórias segundo as Normas Brasileiras vigentes, para ocupação dos recintos e circulação nos ambientes com conforto e segurança (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013).
2.1.2.5 Saúde, higiene e qualidade do ar
Conforme a NBR 15575:1 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013), esse requisito deve proporcionar garantias de salubridade dentro da edificação, levando em conta as condições de umidade e temperatura nas áreas internas das construções, aliadas ao tipo dos modelos empregados na construção.
A norma complementa informando que os materiais, equipamentos e sistemas empregados na edificação não podem liberar produtos que poluam o ar em ambientes confinados, originando níveis de poluição acima daqueles verificados no entorno. Enquadram -se nesta situação os aerodispersóides, gás carbônico e outros.
2.1.2.6 Funcionalidade e acessibilidade
Neste quesito a NBR 15575:1 (2013, p. 30) define:
A altura mínima de pé direito, não podendo ser inferior a 2,50 m.Em vestíbulos, halls, corredores, instalações sanitárias e despensas admite-se que o pé-direito se reduza ao mínimo de 2,30m. Nos tetos com vigas, inclinados, abobadados ou, em geral, contendo superfícies salientes altura piso a piso e ou o pé-direito mínimo, devem ser mantidos, pelo menos, em 80 % da superfície do teto, admitindo-se na superfície restante que o pé-direito livre possa descer até ao mínimo de 2,30m. Além disso garante a adequação aos deficientes físicas, bem como o processo de ampliação (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p. 30).
2.1.2.7 Conforto tátil e antropodinâmico
Não deve interferir negativamente nas atividades diárias dos usuários,das edificações habitacionais, como caminhar, apoiar, limpar, brincar e semelhantes. Além de que não deve conter rugosidades, contundências, depressões ou outras anormalidades nos elementos, componentes, equipamentos e quaisquer acessórios ou partes da construção (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013).
2.1.3 Sustentabilidade
2.1.3.1 Durabilidade
Em relação a esse requisito a NBR 15575:1 (2013, p. 26) apresenta a seguinte exigência :
A durabilidade do edifício e de seus sistemas é uma exigência econômica do usuário, pois está diretamente associada ao custo global do bem imóvel. A durabilidade de um produto se extingue quando ele deixa de cumprir as funções que lhe forem atribuídas, quer seja pela degradação que o conduz a um estado insatisfatório de desempenho, quer seja por obsolescência funcional. O período de tempo compreendido entre o início de operação ou uso de um produto e o momento em que o seu desempenho deixa de atender às exigências do usuário pre-estabelecidas é denominado vida útil (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRAS DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p. 26).
2.1.3.2 Manutenibilidade
A durabilidade do edifício e de seus sistemas é uma exigência econômica do usuário garantida pela NBR 15575:1 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS,
2013) pois está intimamente atrelada ao custo global do imóvel. A durabilidade de um produto se esvaiu uma vez que o mesmo passa a não cumprir as funções que lhe forem delegadas, quer seja pela degradação que o leva a um estado insuficiente de desempenho, ou então por obsolescência funcional. O período de tempo que vai do início de operação ou uso de um produto e o momento em que o seu desempenho peca no atendimento às exigências do usuário pré-estabelecidas é denominado vida útil.
A normativa alerta também que é extremamente aconselhável os projetos serem desenvolvidos de forma que a edificação e os sistemas projetados possuam vantagem em relação as condições de acesso para inspeção do prédio através da instalação de suportes para fixação de andaimes ou outro meio que permita a manutenção periódica.
2.1.3.3 Impacto ambiental
A NBR 15575:1 (2013, p.32) aponta o intuito desse requisito:
A implantação do empreendimento deve considerar os riscos de desconfinamento do solo, deslizamentos de taludes, enchentes, erosões, assoreamento de vales ou cursos d’água, lançamentos de esgoto a céu aberto, contaminação do solo ou da água por efluentes ou outras substâncias, além de outros riscos similares (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p. 32).
2.2 ALVENARIA ESTRUTURAL
2.2.1 Origem e histórico
Duarte (1999) em seu estudo afirma que o sistema construtivo em alvenaria estrutural é utilizado desde muito tempo, e consolidou-se com um método extremamente usual, obtendo uma ótima aceitação por parte do homem desde os tempos antigos.
A alvenaria estrutural passa a ser considerada de fato como uma tecnologia no ramo da construção civil em meados do século XVII, uma vez que os estudos e pesquisas da época, começaram a realizar investigações, testes de estabilidade e resistência nas estruturas. Embora ainda, os modelos de cálculo empíricos fossem recorrentes, gerando diversas restrições (HENDRY, 2002).
Na Figura 1 podemos visualizar o Monadnock Building, construído na cidade de Chicago, nos Estados Unidos. Inaugurado em 1894, baseado no sistema de alvenaria estrutural e apontado como um marco construtivo para a época (LESLIE, 2013).
Figura 1 - Monadnock Building
Fonte: Arch Inform.
https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=File:Monadnock_Building_Vintage_Postcard.jpg Acesso em: 10 mai. 2019.
De acordo com Henry (2002) o acontecimento da 2ª Guerra Mundial (1939-1945), desperta mais uma vez um relevante interesse populacional a respeito do modelo de construção em alvenaria estrutural para as edificações, devido a carência europeia de materiais com fins construtivos, como o aço. Fato este, que acaba por resultar em uma série de construções utilizando este modelo.
A este propósito, Ramalho e Corrêa (2003) expressam que a alvenaria estrutural teve como seu primeiro símbolo relevante historicamente, uma edificação erguida na Basiléia, Suíça, em 1950, que contava com treze pavimentos, paredes externas de 37,5 cm e internas de 15 cm de espessura.
Já no Brasil, desde o começo do século XVII a prática de construções conforme o modelo em alvenaria estrutural já se faz presente. Todavia, o caráter construtivo visando racionalidade e economia vem à tona apenas na década de 70, quando o modelo é de fato visualizado como uma tecnologia de engenharia. Tem-se a partir de então, uma preocupação científica e técnica, no estabelecimento de técnicas e critérios que viabilizarão os projetos, dimensionamentos e execuções solicitadas (RAMALHO; CORRÊA, 2003).
Após um longo período de adequações e avanços no país, nos anos 80, enfim a alvenaria estrutural se consolida por meio de uma normatização oficial estabelecida e
regularizada pelos órgãos competentes, promovendo normas sólidas, coesas e razoavelmente abrangentes (SABATTINI, 2003).
2.2.2 Conceitual teórico
Alvenaria estrutural consiste em um modelo construtivo, onde não se faz necessária a utilização de pilares, tampouco vigas, desempenhando o papel estrutural da edificação. O componente responsável por essa função neste sistema são as próprias paredes da estrutura (TAIUL, 2010).
Ramalho e Corrêa (2003) definem a alvenaria estrutural através de dois conceitos fundamentais: componentes e elementos.
Conforme a NBR 15961-1 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2011, p.9) componentes são as constituintes que compõem os elementos da obra, formados por material natural ou de fabricação industrial. Os principais componentes utilizados hoje em dia são o bloco/tijolo, a argamassa, o graute e armadura.
Já elementos são considerados como uma parcela devidamente elaborada da obra, formada pela junção de um ou mais componentes. Os elementos mais utilizados atualmente são: as vergas, vigas, pilares, cintas e paredes (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2011).
2.2.3 Características e composição
Tauil (2010, p. 21-23) apresenta em sua obra a alvenaria estrutural caracterizada de diversas formas. A seguir veremos suas principais categorias:
Alvenaria não armada - tipo de alvenaria que não recebe graute, mas os reforços de aço (barras, fios e telas) apenas por razões construtivas - vergas de portas, vergas e contra-vergas de janelas e outros reforços construtivos para aberturas - e para evitar patologias futuras: trincas e fissuras provenientes da acomodação da estrutura, movimentação por efeitos térmicos, de vento e concentração de tensões.
Alvenaria armada ou parcialmente armada - tipo de alvenaria que recebe reforços em algumas regiões, devido a exigências estruturais. São utilizadas armaduras passivas de fios, barras e telas de aço dentro dos vazios dos blocos e posteriormente grauteados, além do preenchimento de todas as juntas verticais.
Alvenaria protendida - tipo de alvenaria reforçada por uma armadura ativa (pré-tensionada) que submete a alvenaria a esforços de compressão. Esse tipo de alvenaria é pouco utilizado, pois os materiais, dispositivos e mão de obra para a protensão têm custo muito alto para o nosso padrão de construção (TAUIL, 2010, p. 21-23).
A alvenaria do tipo estrutural é definida pela utilização de blocos em concreto, cerâmicos ou até em casos mais raros, de sílico-calcários. A principal característica neste sistema é a capacidade de suportar a si mesmo, bem como, resistir aos esforços de toda estrutura (KAGEYAMA; KISHI; MEIRELLES, 2011).
Seguindo o entendimento de Ramalho e Corrêa (2003) tais blocos se estabelecem como fator essencial no contexto da estrutura. A resistência da alvenaria está atrelada a consistência dos blocos. Quanto mais resistente o bloco, mais resistente o sistema.
Na Figura 2 exemplifica-se um modelo de blocos armazenados a partir de cerâmica.
Figura 2 - Bloco de cerâmica
Fonte: Belsys Engenharia Industrial
https://belsys.eng.br/wp-content/uploads/2018/06/Imagem2-2-1024x768.jpg Acesso em: 21 mai. 2019.
Lourenço (2007) afirma através de seus textos que na composição básica de um projeto em alvenaria estrutural há necessidade do emprego de argamassa de assentamento, graute e armaduras, com o intuito de proporcionar o suporte necessário aos blocos.
O sistema estrutural baseado em alvenaria demanda um canteiro de obras otimizado a fim de agilizar os processos em obra, além de uma racionalização na etapa de execução, bem
como no desenvolvimento do projeto. Uma vez que se pretenda desempenhar o máximo potencial que lhe é atribuído, esses fatores são requisitos primários (CORRÊA; ANDERY, 2006).
Na Figura 3, um canteiro de obras de um projeto em alvenaria estrutural em execução.
Figura 3 - Canteiro de obras com blocos de concreto
Fonte: Portal Virtuhab - UFSC.
http://portalvirtuhab.paginas.ufsc.br/files/2013/09/alvenaria-estrutural.jpg Acesso em: 10 mai. 2019.
2.2.4 Normas
Todo modelo construtivo tende a evoluir em diversos quesitos, quando se define um padrão para testes e ensaios. Possibilita o devido direcionamento dos métodos produtivos, objetivando racionalidade e clareza nos processos. Uma série de fatores acabam por compor e estabelecer uma harmonia entre as várias etapas de uma obra, como estudos de viabilidade, projeto, execução, controle da obra, manutenção, entre outros (ACCETTI, 1998).
O sistema em alvenaria estrutural não é diferente, e conta com inúmeras normativas a fim de apresentar os devidos parâmetros a ser seguidos em qualquer obra que se utilize do
sistema. Elenca-se as principais normas quando se trata de alvenaria estrutural, segundo o Catálogo ABNT:
NBR 15812-1:2010 - Alvenaria estrutural - Blocos cerâmicos Parte 1: Projetos
NBR 15812-2:2010 - Alvenaria estrutural - Blocos cerâmicos Parte 2: Execução e controle de obras
NBR 15812-3:2017 - Alvenaria estrutural - Blocos cerâmicos Parte 3: Métodos de ensaio.
NBR 15961-1:2011 – Alvenaria estrutural – Blocos de concreto – Parte 1: Projeto.
NBR 15961-2:2011 – Alvenaria estrutural – Blocos de concreto – Parte 2: Execução e controle de obras.
2.2.5 Classificação
Conforme Sabbatini (1989) a alvenaria estrutural pode ser classificada de várias formas, considerando diversos critérios. Entre eles, o material utilizado, podendo ser cerâmica ou concreto normalmente, além do método construtivo, unidade construtiva, entre outros.
2.2.5.1 Método construtivo
A alvenaria estrutural é usualmente dividida em não-armada e armada. No modelo não armado é previsto o predomínio de ações de compressão, sendo indicado para edificações com até 13 pavimentos, que em função da ação do vento origina esforços horizontais de tração e flexão. Em contrapartida, edifícios que possuem entre 13 e 24 andares, tornam-se mais econômicos quando se utiliza a alvenaria armada (FRANCO, 1999).
De acordo Cavalheiro (2013) a alvenaria estrutural armada é constituída por blocos de concreto vazados postos sobre argamassa, onde determinadas cavidades são preenchidas com graute (micro-concreto), aliadas a armaduras envoltas o bastante para receber os esforços previstos.
Segundo Franco (1999) a alvenaria estrutural armada pode ser de armadura passiva, ou seja, sem tensões iniciais, ou ativa, também conhecida como armadura de protensão, quando possui tensões aplicadas previamente.
Já a alvenaria estrutural não armada, tem como premissa a desconsideração dos elementos envolvidos na absorção das ações calculadas. É definida como uma construção de blocos de concreto vazados postos sobre argamassa, e que possui armaduras com uma finalidade construtiva, aplicadas em vergas, contravergas e cintas de amarração, que atuam nas juntas horizontais e entre as paredes, a fim de evitar fissuras localizadas (FRANCO, 1999).
2.2.5.2 Unidade construtiva
Moliterno (1995) define como unidades de construção usuais da alvenaria estrutural, os blocos. Estes por sua vez, podem ser de concreto, cerâmica ou com menor frequência, em sílico-calcário. Entretanto é comum a escolha pelo bloco de concreto em detrimento dos demais em função de sua resistência mais elevada.
A fabricação dos blocos é realizada industrialmente e devem estar de acordo com normativas específicas, que vão desde sua fabricação, projeto, execução e controle (GOUVEIA; LOURENÇO; VASCONCELOS, 2007).
Blocos de concreto:
Possuem dimensões e formato padrão, que tornam sua utilização prática, rápida e eficiente. Aliado a isto, o concreto ainda conta com um módulo de elasticidade semelhante ao da junta da argamassa, aproximando os níveis de resistência do bloco à alvenaria. O elemento pode ser empregado tanto em estruturas armadas, quanto não armadas (MASTELLA, 2002).
Blocos de cerâmica:
Este modelo de bloco possui excelente durabilidade, exigindo pouquíssima manutenção, alta resistência à chama, boas características de isolante térmico e acústico, além de possuírem facilidade na qualificação da mão-de-obra (CAPUZZO NETO, 2005).
Blocos de sílico-calcário:
São produzidos a base de cal e agregados finos, de natureza majoritariamente quartzoza. O sílico-calcário é um material com boas características contrafogo, e pelo fato de serem prensados possuem elevada redução acústica e são considerados bons isolantes térmicos (ANTUNES, 2009).
2.2.6 Modulação
Modulação consiste em acertar as dimensões do projeto e do pé direito da construção baseados nas medidas dos blocos, de forma a impedir ajustes no momento da execução das paredes (TAIUL, 2010).
Ramalho e Corrêa (2003) aponta a modulação como um processo imprescindível para que uma construção em alvenaria estrutural apresente resultados positivos no âmbito econômico e racional. Uma modulação mal executada gera uma redução substancial da economia, em razão da necessidade de blocos especiais, armaduras de amarração e certos enchimentos. Ademais, acarreta na diminuição da agilidade do sistema em função da inclusão de detalhes construtivos.
Outra consequência evidenciada por uma modulação mal executada é a ausência de amarração entre paredes. Fato este que prejudica a distribuição de ações entre as paredes de uma edificação, além de penalizar em excesso alguns componentes e por consequência a economia do conjunto (RAMALHO; CORRÊA, 2003).
Uma modulação bem executada se dá a partir da escolha dos blocos, que aliados a um projeto arquitetônico adequado é capaz de reduzir a utilização das juntas à prumo, armaduras de amarração, além de blocos especiais (TAIUL, 2010).
2.2.7 Execução
Para Pereira (2012) a alvenaria estrutural é um sistema de construção racional e exato, que para atingir seu nível de excelência necessita de certos cuidados. Uma empresa que pretenda atuar neste ramo precisa possuir um checklist básico, elencados abaixo:
Visite os fornecedores e procure blocos que possuam selo de qualidade para garantir a qualidade do produto;
Faça a compatibilização entre os projetos estrutural e arquitetônico a fim de obter do sistema um melhor aproveitamento;
Garanta que o corpo de prova foi retirado e transportado com o devido cuidado;
Escolha e teste corretamente a argamassa para evitar patologias;
Controle diariamente o prumo, alinhamento e nivelamento das paredes;
Estas determinações são aparentemente simples, entretanto os problemas mais usuais da alvenaria estrutural tem origem a partir do não cumprimento de uma ou mais destas medidas.
2.2.8 Processos de produção
Na Figura 4 apresenta-se um fluxograma de produção do modelo em alvenaria estrutural.
Figura 4 - Fluxograma de produção
2.2.8.1 Recebimento
Etapa importante do processo, no recebimento a uniformidade no lote dos blocos é essencial e deve-se estar atento a isto, uma vez que se houver diferenciação de cores pode significar queima irregular e com possíveis prejuízos na resistência (ANDRADE, 2002).
Agopyan et al. (1998) destaca a necessidade de verificação de blocos trincados ou quebrados em excesso, pois este detalhe pode ter relação com um transporte inadequado, ou uma resistência baixa do lote de blocos a ser entregue.
O autor também enfatiza a importância de efetuar o recebimento dos blocos em paletes, pois esta prática favorece os passos seguintes como a estocagem e o transporte.
Outro fator relevante é a aparência do bloco quanto à geometria. As medidas precisam se enquadrar ao que foi solicitado, e os blocos não podem estar deformados, pois acarretaria em adversidades no prumo e alinhamento da parede a ser executada (GOUVEIA; LOURENÇO; VASCONCELOS, 2007).
Parsekian e Soares (2010) ainda salientam que o lote não deve ser superior a 20.000 blocos, ou quantia suficiente para dois pavimentos.
2.2.8.2 Estocagem
A estocagem dos blocos deve ser realizada em local estratégico no interior do canteiro de obras. A distância do estoque dos blocos em relação ao local onde o assentamento será realizado ou com áreas de transportes verticalizados deve ser próxima com o intuito de facilitar o processo construtivo e reduzir a quantia de funcionários, contribuindo com a diminuição das perdas com quebras durante o transporte (SANTOS, 2012).
Santos (2012),frisa ainda a importância dos blocos não terem contato direto com o solo e de não fiquem expostos à chuva, pois a umidade reduz a resistência do bloco durante o processo de manuseio, aliado ao fato de prejudicar na ação de aderência com a argamassa.
Mais uma vez atenta-se para o uso de paletes, pois facilitam a disposição e organização desses blocos dentro do canteiro (AGOPYAN et al., 1998).
2.2.8.3 Transporte interno
Para Taiul (2010) o transporte dos blocos até a área da edificação deve ser efetuado de forma a reduzir as perdas com quebras.
O transporte é a etapa onde ocorre grande parcela dos danos causados aos blocos, além das perdas, afinal é comum ver operários sem o devido treinamento realizando o transporte de maneira inadequada, como por exemplo, utilizar o carrinho de mão (jerica), ao invés do carrinho de blocos que é fundamental em função do seu fundo plano. Bem como o depósito dos blocos que diversas vezes é feito diretamente sobre o chão como se fosse areia, ocasionando desperdícios de material (TAIUL, 2010).
O autor completa identificando as condições ideais de transporte interno dentro do canteiro, que é a utilização de blocos paletizados, atitude que reduz a quase zero as situações de quebras e perdas.
2.2.8.4 Marcação
De acordo com Parsekian e Soares (2010) esta etapa tem seu início através da verificação das armaduras de arranque, bem como o estado do contrapiso.
Após isso atenta-se para as dimensões e esquadro da primeira fiada, posicionando estrategicamente os blocos e efetuando o controle de altura de cada bloco, iniciando do bloco situado na posição mais alta da edificação. Logo em seguida, com a marcação e assentamento dos blocos estratégicos prontos, ergue-se a primeira fiada (CORRÊA, 2006).
2.2.8.5 Elevação
Esta etapa consiste em assentar os blocos referentes a segunda fiada até o nível de altura do parapeito das janelas. Em seguida deve-se analisar essencialmente as tolerâncias em relação ao nível, as dimensões das juntas de argamassa e também ao alinhamento. Após isso, o sistema elétrico pode ter sua instalação iniciada, assim como as vergas, contravergas produzidas, e o processo de grauteamento nos locais estabelecidos em projeto. Por fim, finaliza-se as instalações elétricas e finaliza-se dá início a execução das cintas para amarração (PARSEKIAN; SOARES, 2010).
2.2.8.5.1 Amarração
Ramalho e Corrêa (2003) evidenciam as paredes em alvenaria estrutural como elementos resistentes que devem se solidarizar umas com as outras. Em função disso é fundamental efetuar a amarração no encontro de duas ou mais paredes.
A amarração se certifica que ocorra uma transmissão de ações entre paredes, o que ameniza uma parede com carregamentos em excesso e complementa tensões em outra com menos carregamentos, garantindo a uniformidade de tensões (ACCETTI, 1998).
Accetti (1998) complementa destacando que a uniformização de tensões é excelente visando a redução de custos. Afinal a resistência de bloco para um pavimento é definida a partir da tensão atuante na parede mais solicitada, pois devido a razões técnicas os blocos não podem ter resistências distintas em um mesmo pavimento.
Outra contribuição importante do processo de amarração de paredes é a prevenção de rupturas graduais, pois fornece meios alternativos de transferências de carregamentos para a estrutura em caso de uma eventual ruína identificada, ocasionada por alguma ação atípica. Além disso, a amarração funciona também como sistema de proteção para as paredes contra a ação dos ventos (RAMALHO; CORRÊA, 2003).
Capuzzo Neto (2005) apresenta em seu estudo o processo de amarração dividido em duas formas: a amarração indireta (Figura 5) e a amarração direta (Figura 6). A amarração direta se dá por meio da disposição dos blocos nas fiadas com aproximadamente a metade deles transpondo de modo alternado na parede interceptada. Enquanto a amarração indireta é feita quando ocorre o aparecimento de juntas a prumo, ou seja, o assentamento lado a lado dos blocos. Neste caso o ideal é a busca por modulações e variações nas medidas dos ambientes que dificultem este efeito.
Figura 5 – Amarração indireta
Fonte: NAPEAD UFRGS.
https://lume-re-demonstracao.ufrgs.br/alvenaria-estrutural/img/ad1.jpg Acesso em: 11 mai. 2019.
Figura 6 – Amarração direta
Fonte: Slide Player.
https://slideplayer.com.br/slide/4876048/16/images/10/AMARRA%C3%87%C3%83O+DIRE TA.jpg
Acesso em: 11 mai. 2019.
2.2.8.6 Controle
Parsekian e Soares (2010) discorrem a respeito da necessidade de manter um controle tecnológico, assim como o cumprimento dos parâmetros estipulados no Quadro 1.
Quadro 1 - Variáveis de controle da produção da alvenaria (Juntas 10 mm) Fator Tolerância Junta horizontal Espessura ± 3 mm Nível ± 2 mm/m ± 10 mm no máximo Junta vertical Espessura ± 3 mm Alinhamento vertical ± 2 mm/m ± 10 mm no máximo Alinhamento da parede Vertical ± 2 mm/m
± 10 mm no máximo por piso ± 25 mm na altura total
Horizontal ± 2 mm/m
± 10 mm no máximo
Superfície superior das paredes portantes
Variação no nível entre
elementos de piso adjacentes ± 1 mm/m Variação de nível dentro da
largura de cada bloco isoladamente
± 1,5 mm
Fonte: NBR 15812:2 (2010, p.20).
Parsekian e Soares (2010) ainda salientam a importância do controle da resistência dos materiais. Antes do início da obra deve ser feita a caracterização da resistência à compressão dos materiais e da alvenaria empregados na construção, devendo serem realizados os ensaios conforme os resultados das amostras e métodos especificados em norma. Esta caracterização pode ser feita por prismas de pequenas paredes, sendo que o número mínimo destes corpos de prova são apresentados no Quadro 2.
Quadro 2 - Número mínimo de corpos de prova por tipo de elemento de alvenaria
Tipos de elementos de alvenaria Prisma Pequena parede Parede
Número de corpos de prova 12 6 3
2.2.9 Mão de obra
2.2.9.1 Índices de produtividade
Um indicador de produtividade conforme apresentado na Figura 7, permite ao empreendedor examinar vertentes, criar ações motivacionais, conscientizar e sensibilizar os funcionários, promover o aperfeiçoamento de metodologias de construção, a fim de antever a duração dos serviços e o consumo de mão de obra (LANTELME; FORMOSO; TZORZOPOULOS, 2001)
Figura 7 - Indicadores de produtividade
Fonte: Lantelme, Formoso e Tzorzopoulos (2001, p. 65).
Os indicadores de produtividade no ramo da construção, tanto no Brasil quanto no exterior têm sido demonstrados individualmente e com especificações por serviço. Para cada um deles é indicado uma demanda média relacionando mão de obra com materiais utilizados na execução de uma unidade de produto (FREIRE, 2007).
Freire (2007) explana ainda sobre os indicadores de produtividade variáveis, que se mostram mais capazes de adaptarem cada caso estudado à sua própria realidade, recolhendo informações inerentes a cada projeto e assim definindo um valor mais adaptado para cada situação. Seguindo o estudo de Agopyan et al. (1998) a base de dados para cálculo e análise da produção podem ser adquiridos por meio de observações constantes das equipes, informações recebidas de supervisores e informações da folha de pagamento. A produtividade pode ser definida através de períodos, podendo ser diária, cumulativa, potencial, por ciclo, entre outros.
O cálculo de produtividade na alvenaria estrutural é definido em função da RUP (Razão Unitária de Produção), e é apresentada na Figura 8 (AGOPYAN et al., 1998).
Figura 8 - Razão unitária de produção
Fonte: Agopyan et al. (1998, p. 227).
Em se tratando de alvenaria estrutural, Agopyan et al (1998) conclui que a RUP é definida por Hh/m², que significa a quantia de homens-hora suficientes para a execução de um m² de alvenaria. Logo, uma RUP de 3,5 significa que são necessários 3,5 homem-horas para a a conclusão de 1 m² de alvenaria. Desta forma, quanto maior a elevação a RUP, pior é a produtividade da equipe, em outras palavras, são necessárias mais horas-homens para realizar determinado trabalho.
2.2.9.2 Produtividade efetiva
A produtividade da mão de obra no serviço de alvenaria estrutural sofre variações conforme as condições de projeto, canteiro, mão de obra e da qualidade do produto produzido
(TABELAS DE COMPOSIÇÃO PARA ORÇAMENTOS, 2008).
Ainda com base nas TCPO (TABELAS DE COMPOSIÇÃO PARA ORÇAMENTOS, 2008), as características básicas que definem a RUP a ser adotada são:
- Preenchimento ou não das juntas verticais; - Densidade de alvenaria por m² de piso; - Variação na altura das paredes;
- Prazo de execução do pavimento; - Espessura das paredes;
- Rotatividade da mão de obra;
- Cumprimento das obrigações salariais para com os funcionários; - Disponibilidade de materiais;
- Disponibilidade de equipamento de transporte vertical.
Assim sendo, para ter uma boa produtividade neste serviço é necessária uma organização por parte da gerência de obras, além de variáveis de projeto favoráveis à produtividade, como explicitado anteriormente (FORMOSO; OLIVEIRA; LANTELME, 2000).
2.2.10 Critérios de uso
Com base em suas pesquisas, Lourenço (2007) apresenta a alvenaria estrutural com um amplo campo de aplicação, que varia desde edificações de médio e pequeno porte, como residências e muros de arrimo, assim como obras de grande porte (Figura 9), tal como indústrias, mercados e edifícios.
Figura 9 - Obra de grande porte – Complexo de edifícios em alvenaria estrutural
Fonte: Mérito Engenharia.
https://www.meritoeng.com/single-post/2019/01/06/Alvenaria-estrutural Acesso em: 15 mai. 2019.
A aplicação dos métodos em alvenaria estrutural abrangem a construção de complexos habitacionais como visto na imagem acima. Entretanto não existe um parâmetro definido a respeito da altura máxima indicada para edificações que utilizam esse sistema. Em função disso, segundo o jornalista Altair Santos, em matéria ao Portal Itambé (2016), está
prevista uma revisão a ABNT NBR 15961/2011 - Alvenaria estrutural - Blocos de concreto, com o intuito de definir parâmetros, a fim de ajudar a dar mais confiabilidade ao sistema construtivo. O engenheiro civil e membro do comitê de normas das ABNT Guilherme
Parsekian frisa que “essa é uma das prioridades da comissão, pois ainda não existe referência no Brasil sobre o tema. A medida servirá para garantir mais segurança para as obras que utilizem alvenaria estrutural.”
Em contrapartida, conforme já citado por Lourenço (2007) servem como perfeita alternativa para empreendimentos de menor porte, como escritórios, consultórios, escolas e igrejas. Ou seja, se apresenta de maneira extremamente versátil do ponto de vista de utilização. As restrições ficam por conta das limitações construtivas. Edificações com paredes fixas, sem a previsão de futuras alterações internas. Divisórias móveis, utilização de vidro na fachada, ou prédios com uma quantidade pequena de paredes previstas também configura-se como um impecílio (LOURENÇO, 2002).
Já Nonato (2003) alerta que edificações com elevado efeito da ação lateral, casos de prédios muito altos ou sujeitos a elevadas ações sísmicas podem tornar o uso da alvenaria estrutural inviável.
O autor ainda completa enfatizando a contraindicação para estruturas que necessitem de grandes vãos, como por exemplo, prédios de alto padrão ou comerciais. Atenta-se especialmente as edificações para fins comerciais que eventualmente preciAtenta-sem de alterações constantes do layout. Este tipo de necessidade inviabiliza a utilização deste sistema construtivo.
2.2.11 Vantagens e desvantagens
Assim como qualquer modelo construtivo, a alvenaria estrutural tem seus prós e contras, devendo ser avaliada a sua utilização conforme as necessidades estipuladas.
Dentre as vantagens para a utilização do sistema, Tauil (2010) destaca a otimização no canteiro de obras em termos de organização, a diminuição de consumo de materiais em obra, como madeira, concreto e aço. Além disso, frisa-se o aumento na velocidade de construção, onde demonstra certa rapidez quando comparado a modelos convencionais de pilares, lajes e vigas.
Pode-se acrescentar ainda a redução na quantidade de operários responsáveis pela carpintaria e pelas armaduras. Contenção de gastos com revestimentos e desperdícios, uma vez que o controle de execução que a alvenaria propicia é superior a modelos alternativos (DA COSTA, 2011).
As desvantagens da alvenaria estrutural, se dão em função das limitações de forma e medidas dos blocos estruturais, detalhe que prejudica diretamente na arquitetura almejada (RAMALHO; CORRÊA, 2003).
Da Costa (2011, p. 35-36) relata em sua obra:
O projeto arquitetônico é afetado diretamente pelo sistema. Vãos, dimensões e arranjos arquitetônicos são completamente influenciados pela modulação. A impossibilidade de furar essas paredes sem um controle cuidadoso, também condiciona e muito os projetos de instalações elétricas e hidráulicas.Por ser um sistema preciso e racionalizado, necessita de uma mão de obra treinada e apta para fazer uso de instrumentos adequados para execução da alvenaria estrutural (DA COSTA, 2011, p. 35-36).
Atenta-se em particular ao fato da impossibilidade de alternar a localização das paredes, evidenciando a falta de liberdade e privação em um momento futuro.
Em casos de real necessidade de demolição de uma determinada parede, é básico a solicitação de uma análise de um profissional de engenharia, pois a possibilidade de desmoronamento nessas ocasiões está bem presente, visto que pode comprometer a estrutura inteira (TAIUL, 2010).
2.3 EPS - POLIESTIRENO EXPANDIDO
2.3.1 Origem e histórico
EPS é a sigla internacional para Expanded Polystyrene, traduzido para o português como Poliestireno Expandido (MENDES, 2012).
O EPS fora descoberto em 1949, na Alemanha, através de experiências químicas realizadas pelo químicos Karl Buchholz e Fritz Stasny (BANOW; LOVATTO; TEIXEIRA, 2012).
De acordo com Schuh (2017) no Brasil o EPS vem a surgir apenas na década de 60, porém obtém certo reconhecimento a partir do registro efetuado pelo grupo Knauf Isopor®, em 1998, onde passa a ser conhecido como Isopor.
Na Figura 10 exemplifica-se o EPS em seu modelo primário de obtenção.
Figura 10 - EPS - Isopor
Fonte: EPS Brasil.
http://www.epsbrasil.eco.br/img/img-eps.png Acesso em: 11 mai. 2019.
Com o decorrer dos anos, percebe-se a versatilidade do material, bem como seu potencial para fins construtivos. O EPS, uma vez inchado, tinha suas características
modificadas, tornando-se extremamente leve, proporcionando a dimensão, densidade e forma que se desejasse (STOCCO, 2009).
Silva (2017) relata em seu estudo que uma das primeiras utilizações práticas já no ramo de construções mundialmente conhecidas, se deu nos barcos da guarda costeira dos Estados Unidos. Com a popularidade ampliada, começa aos poucos a adquirir certo renome e a constituir-se como alternativa construtiva na América do Norte.
Detalhe relevante para a consolidação do EPS na construção civil, foi o fato do material ser usado em grande escala no ramo de embalagens, e ao mesmo tempo ser descartado de maneira totalmente errônea, causando diversos transtornos à sociedade, como poluição de rios, entupimento de esgotos, bloqueio de bueiros, uma vez que possuem características impermeáveis (AMBROSI, 2009).
E justamente devido a esse fator impermeabilidade, aliada a uma considerável resistência, junto à outras propriedades, Santos (2013) traz em seu artigo, o EPS com uma notoriedade e destaque no setor de construções civis, já adaptado no formato de painéis passa a ser utilizado em rodovias, casas, e até mesmo edifícios.
Podemos ver na Figura11 um exemplo desta tecnologia adaptada no padrão de painéis, devidamente habilitada para ser aplicado em uma construção.
Figura 11 – Painéis de EPS
Fonte: Doce Obra - Casa e Construção.
https://casaeconstrucao.org/wp-content/uploads/2018/05/parede-de-isopor15.jpg Acesso em: 11 mai. 2019.
2.3.2 Composição
A composição do EPS é definida como um aglomerado químico composto por plástico celular, derivado do petróleo, resultante do processo de polimerização do estireno na água, que através do auxílio de pentano, elemento de caráter expansivo, transforma-se em poliestireno expandido (DE CARVALHO, 2011).
Dos Reis (2017) identifica o EPS como um material inodoro, incolor, possuindo variadas aplicabilidades em diversas áreas, que quando inserido no contexto da construção civil adquire um caráter de tecnologia inovadora no mercado brasileiro, e passa a ser formatado em moldes de aplicação construtiva. São desenvolvidos blocos a partir de processos industriais, com um índice muito reduzido de desperdícios, com uma preocupação constante em reaproveitamento e reciclagem, visando a sustentabilidade.
Corrêa (2009, p. 30) enfatiza: “A base para a sustentabilidade na construção é alinhar ganhos ambientais e sociais com os econômicos, daí a necessidade e importância de inovações”.
Consiste em um modelo construtivo bastante utilizado em muitos países, porém ainda em fase de consolidação no Brasil. Conta com diversas possibilidades de aplicação, e dispensa inúmeros procedimentos usuais em uma obra, tais como reboco e assentamento, por exemplo. Além disso, possui a capacidade de acoplar-se a materiais distintos no processo de execução, a afim de promover a estrutura em questão, solidez e eficiência (SCHUH, 2017).
2.3.3 Características do sistema
Dentre as diversas aplicabilidades do EPS, Silva (2010) salienta sua utilização em paredes, onde tal qual visto na alvenaria estrutural são autoportantes, entretanto, possuem a espessura inferior se comparada ao sistema em alvenaria.
Silva (2010) ainda complementa ratificando que em um projeto onde pretende-se empregar o EPS, é necessário utilizar-se de painéis, em conjunto com grelhas envoltas em arames, conforme demonstrado na Figura 12, ao invés da usual parede de tijolos.
Figura 12 – Painéis de EPS com grelhas aramadas
Fonte: EME – Indústria de EPS.
http://www.emecomercial.com.br/imagens/informacoes/bloco-isopor-parede-preco-06.jpg Acesso em: 03 jul. 2019.
Após a aplicação, faz-se uso da argamassa para efetuar o acabamento, com o devido cuidado em respeitar as dimensões de passagem para tubulações e fiações, dos sistemas hidráulicos e elétricos (BARRETO, 2017).
Os painéis em sua maioria chegam prontos para instalação na obra, cabe ao responsável montar a estrutura em função de uma planta delimitada no chão, atentando ao alinhamento e dispondo cada peça conforme previsto em projeto (GONÇALVEZ; DE OLIVEIRA; BASTOS, 2016).
Xavier, Bassani e Mendes (2016) menciona que embora possua o aspecto frágil, o EPS englobado nessas condições, se apresenta como uma estrutura de alta resistência, com aproximadamente 30% de ganho nesse quesito em relação a uma parede tradicional em tijolos, podendo ser sujeitadas a chuvas, ventos, entre outros eventos naturais e permanecer perfeitamente estáveis.
Ademais, o modelo demanda menos elementos construtivos, como pilares e vigas, proporcionado uma economia interessante para a obra, que vai desde madeiras, à aço e concreto, materiais de construção que em geral representam uma parcela relevante em uma construção convencional (PRUSNEI, 2016).
